Suunnittelu

Perustukset

Seinät

Yläpohja ja vesikatto

Ikkunat

Ympäristötekniikka

Lämmitys-, lvi- ja aurinkojärjestelmät
Tuulivoima vs. aurinkosähkö
Tekninen tila
Ilmanvaihto
Normatherm-vesitakka
Muut tulisijat
Mittaustulokset
Aurinkolämpö

Lämmitys-, lvi- ja aurinkojärjestelmät

Passiivitalon energiaratkaisu: hybridi auringosta, maalämmöstä ja biopolttoaineesta



Aurinkokeräimet on asennettu katolle- katso lisää! Myös aurinkovaraaja on jo teknisessä tilassa.


Aurinkolämpöjärjestelmän osat saapuneet!

Kuvassa näkyy muutama tyhjiöputki, joita asennetaan ruostumattomasta teräksestä tehtyyn asennustelineeseen, jolloin syntyy itse tyhjiöputkikeräin. Hankin tähän projektiin yhteensä 4kpl 18-putkista keräintä, jotka tulevat lataamaan vesivaraajaa. Katso lisää aurinkojärjestelmästä tästä!


Tällä laitteella voidaan tuottaa talvella tarvittava lisälämpö, ks. lisää alla!

Koko taloprojektin yksi vaikeimmista suunnittelun haasteista oli lämmön tuotannon,- jakelun, - varastoinnin ja -käytön ratkaiseminen. Tämä ratkaisu edustaa yhtä mahdollisuutta ja sen taustalla vaikuttaa muutamia liki filosofisia periaatteita ja valintoja. Rationaalinen järki on ollut mukana suunnittelussa, mutta sanottakoon, että hyvin hyvin harvassa alan palveluja ja laitteitakaan tarjoavassa paikassa osataan hahmottaa tämän hetken uudisrakentamisen LVIS-tekniikan kokonaisuutta- ainakaan minun mielestäni kyllin avoimesti ja laajasti. Olen tässä kohtaa kriittinen, mutta se on mielestäni oikeutettua niiden lukemattomien puhelujen, palaverien ja sähköpostien jälkeen, joista jäi käteen enimmäkseen "asiantuntijan tietoa" ja sille vastakkaista ja edellisen kumoavaa samanlaista "asintuntijatietoa". LVIS-alan yrityksistä puuttuu tällä hetkellä kokonaisvaltaista osaamista uudisrakentamisen puolella, jossa pyritään tavanomaista parempaan energiatehokkuuteen. Jään odottamaan mielenkiinnolla, miten vuonna 2010 ja senkin jälkeen yhä kiristyvät RakMk:n normit luovat mielenkiintoa alan toimijoissa opiskella asioita.


Tyhjiöputkikerän suomalaisissa olosuhteissa.

Kuvassa oleva laite edustaa tämän hetken parasta tekniikkaa, jolla voidaan kerätä talteen aurongon lämpöä. Kuva kertoo osuvasti samalla sen ongelman, joka aurinkolämpöön meillä Pohjois-Suomessa liittyy: silloin kun lämpöä tarvitaan niin sitä ei ole juurikaan tarjolla. Kylmimmän vuodenajan lisäenergian tarpeen kattamiseksi vaaditaan siis jonkinlainen apu- tai varajärjestelmä. Tämä näkökulma oli olennainen, kun hahmottelin omia ratkaisujani.


Sama keräin ilman lumipeitettä.

Tämä projektin energiaratkaisu

Tutustuin ensin perusteellisesti mm. Pekka Leppäsen kirjoihin ja kokemuksiin puu- ja aurinkolämmityksen käytöstä. Myös toisaalla mainitsemani Bruno Erat kirjoineen oli yksi lähtökohta kaikelle suunnittelulle. Kirjat löytyvät esimerkiksi täältä.

Energiaratkaisut perustuvat tässä projektissa seuraaviin tietoihin ja olettamuksiin:

1) Oletetaan, että suurin osa vuoden lämmitysenergian tarpeesta katetaan hukkalämmöllä. Toisin sanoen, erinomaisen eristyksen ansiosta elämisestä ja asumisesta syntyvä lämpö riittää pitämään talon lämpimänä.

2) Edellä mainittua rakennuksen sisäilmaan taltioitunutta hukkalämpöä ei kannata puhaltaa ulos, joten talon ilmanvaihto on erittäin tärkeä osa kokonaisuutta. Päädyin perusteellisen laitevertailun jälkeen Enerventin lämpöpumpun sisältävään malliin, joka kykenee ottamaan talteen vuositasolla yli 90% kaikesta joka tapauksessa talosta ulospuhallettavan ilman lämmöstä- siis juuri siitä hukkalämmöstä tässä tapauksessa.

3) Lämpimän käyttöveden tuottaminen kuluttaa runsaasti energiaa, varsinkin viiden hengen taloudessa. Kesäaikaan lämmintä vettä tarjoaa meille aurinko jolloin uskon ylhäällä kuvassa olevan keräimen olevan hyvä ratkaisu. Aurinkokeräimet lataavat vesivaraajaa, joka toimii energiavarastona.

4) Kun pohjoisen valoisa kesä tummenee syksyksi niin tarvitaan lisää lämpöä sekä huonetiloihin että käyttöveden lämmittämiseksi. Tilojen lämmitys onnistuu suurimmaksi osaksi vuotta pelkästään ilmanvaihtojärjestelmän avulla- Enerventin kone kykenee tekemään riittävän lämmintä tuloilmaa ilman erillistä lisälämmityspatteria tai vastusta ja ilman mukana liikkuva lämpö jaetaan sitten tavanomaisen ilmanvaihtokanaviston kautta. Talossa on myös useita tulisijoja, joiden tuottamaa lämpöä hyödynnetään erittäin tehokkaasti hyvän lämmön talteenoton avulla.


Talon yksi tulisija, joka on vanhempien makuuhuoneessa ja nyt jo käytössä.

5) Talvella tarvitaan sitten kovilla pakkasilla lisälämpöä huoneisiin ja edelleen lämmintä suihkuvettäkin. Olohuoneeseen tulee aivan talon keskelle saksalaisen Normathermin valmistama takkasydän, joka lämmittää ilman lisäksi vettä. Tähän valintaan päädyin hyvin perusteellisen vertailun jälkeen- valintaa puoltavat seuraavat seikat:

a) laite korvaa tavanomaisen tulisijan, jonka jokatapauksessa olisin asennuttanut

b) laite tuottaa kotimaiseen puuhun perustuvaa, Co2-neutraalia lisälämpöä

c) laite täyttää saksalaisen BimSchV-päästönormin. Lisäksi Normathermin takka voidaan kytkeä erilliseen korvausilman syöttöön, joten koneellisen ilmanvaihdon aiheuttama alipaine talossa ei vaikuta haitallisesti takan toimintaan. Oma totetukseni korvausilman syötöstä on jo selostettu kohdassa "Savupiiput".

d) laitteen tuottamasta lämmöstä suurin osa menee varaajan veteen, huonetilaan vapautuu enimmillään alle 2kW:n teho kun nimellisteholtaan 20kW:n takkaa käytetään maksimiteholla. Tämä oli tärkeä kriteeri ylilämpöongelmien välttämiseksi.


Tässä kuvassa styroksista tehty malli esittää Normathermin KKH20-mallin todellisia mittoja.

Kuvassa näkyy myös vasemmassa reunassa keittiöön sjoitettava puuliesi. Se on italialaisen Sideroksen valmistama. Alunperin suunnittelin Lohbergerin liesiä, mutta niiden hinta- (ja laatutaso) nousee kohtuuttomuuksiin ainakin vielä.

Yhteenvetoa ja kritiikkiä ratkaisuja kohtaan

Kokonaisuus toimii siis ensisijaisesti hukkalämmöllä, jota ei myöskään hyvän iv-koneen myötä päästetä karkaamaan. Lisälämpöä ja lämmintä vettä saadaan auringolla ja puulla. Lämmönjako toimii ilmanvaihdon kautta ja märkätiloissa ja ikkunapenkeissä (varalla) vesikiertoisena.

Mielestäni hyviä ominaisuuksia:

- aurinko- ja tuulisähköä voidaan hyödyntää parhaiten lämpöpumpputekniikassa (siis iv-koneessa tässä tapauksessa), jossa yksi laitteelle syötetty kWh antaa parhaimmillaan 5-7 kWh takaisin. Olen perusteellisesti tutustunut erilaisiin ratkaisuihin, joilla em. energioita voitaisiin tuottaa, mutta lupaa tuulisähkölle en ole saanut ja aurinkosähkö ei ole niin kiinnostava.

- oletettu lisälämmöntarve talvella on sen verran vähäinen, että sen voi realistisesti kattaa puuta polttamalla. Siten on myös kustannustehokasta korvata tavanomainen iso tulisija (3000-7000 euroa) vesikiertoisella takalla.

- varaajassa oleva sähkövastus toimii varajärjestelmänä ja poissaolojen aikana automaattisesti.

- huonetilojen lämmitys ei riipu suoraan puun poltosta saatavasta energiasta, koska iv-kone ei vaadi talvellakaan vesipatteria lisälämmmitykseen. Se siis oletettavasti vähentää puulämmityksen tarvetta ja siten edelleen tukee ajatusta tuottaa lisälämpö menetelmällä, joka vaatii hieman viitseliäisyyttäkin. Oma ratkaisuni eroaa juuri tässä kohdin esim. Leppäsen Rannanpeltotalon konseptista, joka toimii erittäin pitkälle puun varassa.

- tulisija ei ole varaava, joka puolestaa antaa mahdollisuuden käyttää takkaa lämpimälläkin säällä (alkusyksyllä) ilman, että syntyy ylilämpöongelmaa.

- koko talon täystiilirakenne on suuri lämpöpuskuri, joka vielä osaltaan tasoittaa lämmönvaihteluita.

- Enerventin kone pystyy myös jäähdyttämään, jolloin kesälläkin saadaan miellyttävä sisäilma taloon. Jäähdytyksen energiantarve voidaan kattaa kesällä aurinko- tai tuulisähköllä ainakin osittain, jos ne järjestelmät halutaan tai voidaan toteuttaa joskus.

Huonoja puolia on myös:

- järjestelmä on monimutkainen- siinä on paljon laitteita

- hinnaltaan se on kuitenkin yllättävän kilpailukykyinen tavanomaisiin ratkaisuihin verrattuna. Kaukolämpötalon kustannukset, jossa on haluttu myös tulisija olohuoneeseen, ovat yllättäen samaa suuruusluokkaa tai isommat. Maalämmössä investointi on kova.

- puulämmitys vaatii omaa työtä ja tekemistä. Tosin, siinä saavuttaa myös metsäpalstan kautta riippumattomuuden fossiilisten polttoaineiden maailmanmarkkinahinnoista ja lämmittämällä voi osallistua ilmastotalkoisiin.

Lukijalle huomauttaisin nyt lisäksi, että pitää laskea kokonaisuuden hintaa, jossa on huonetilojen lämmitys, lämpimän veden tuotanto, lämmön jakamiseen tekniikka, ilmanvaihto ja lämmön talteenotto sekä kaiken huipuksi tulisija/-t!



Comments

Tulisijasta…
Juha  26.12.2008 00:23
Moi!

Ehdin jo jättää toisaalle kommentin tulisijasta ja ilahduin kovasti, kun löysin sivuiltasi tämän Normathermin takan vaihtoehtona tähänastiselle suosikilleni. Tätä vaihtoehtoa en itse ollut vielä löytänyt. Hyvää Normathermissä on ennen kaikkea vähäinen lämpö tulisijaa ympäröivään tilaan. CTM-takkaan saa eristyspaketin, jolla päästään vastaaviin arvoihin, mutta nyt minulla on jo toinen mahdollinen ehdokas. Kiitos sinun sivujesi!

Itse olen suunnitellut järjestelmää, jossa passiivitalon lämmönjako suoritetaan lattialämmityksellä ja energian tuotanto niin paljon kuin mahdollista aurinkokeräimin (kevät, kesä, syksy) ja vesikiertoisella takalla (talvi). Varajärjestelmänän olisi varaajan sähkövastus. Erona sinun järjestelmääsi on siis oikeastaan vain ILP:n puuttuminen.

Itse o

Loistava takkasydän!
Jussi Pyörre  27.12.2008 00:37
Kiitos jälleen kerran loistavasta tutkimustyöstä: tuo Normathermin takkasydän vaikuttaa juuri sellaiselta, jota itsekin olen kaipaillut.

Jossain muistaakseni mainitsit maakylmän hyödyntämisen talon jäähdyttämisessä. Sehän toimii vielä paljon paremmalla COP:lla kuin ilmalämpöpumppu. Oletko vielä harkitsemassa kyseistä ratkaisua nyt kun Enerventin jäähdytys on käytössäsi?

Oletko muuten jo päättänyt lämminvesivaraajan koon?

normathermin laite
rakentaja  29.12.2008 23:24
terve ja kiitos kommenteista!

Noita "vesitakkoja" tekee muualla kuin Suomessa useampi firma, mutta vähäinen lämmönluovutus huoneeseen, kohtuullinen hinta ja luotettava tekniikka ja pitkä kokemus laitteesta yhdistävät vain erittäin harvoissa- oikeastaan vain Normathermissa.

Puun polttaminen toimii kuulemma hyvin, sain kommentin yhdeltä saksalaiselta passiivitaloperheeltä, joka luottaa v. 2006 saakka Normathermiin. Puuta (sekahalko) menee 6 kuutiota vuodessa ja loput hoitaa aurinko! Tästä tulee lisää juttua, kun saan luvan välittää tietoja eteenpäin itse perheeltä.

Maaputkiston olen asentanut ja se tulee käyttöön. Enerventin toimitukseen kuuluu vesipatteri (lisähintaan) ja sen asentelen tuloilmapuolelle.

maaputkistosta lisää
Anonymous  09.01.2009 22:00
nyt on jo kuva olemassa maapiiriin liitettävästä maapatterista, ks. "Energiaratkaisut"/Ilmanvaihto


Add your comment

Title:

Write numbers to textfield(without spaces) : 16 a
112233
nd 20

Comment:


Your name: